黃立基 黃卓彥 蘇鑲月 李思博 張麗娜

(1. 佳木斯大學附屬第一醫(yī)院,黑龍江 佳木斯 154007; 2. 大慶油田總醫(yī)院,黑龍江 大慶 163411)

膠質(zhì)瘤是病發(fā)于神經(jīng)上皮細胞的腫瘤，發(fā)病幾率在腦腫瘤中接近一半，且男性高于女性。高級別和低級別膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展規(guī)律不同，大多生長迅速，快速侵入周圍組織間隙，周圍的正常組織被淋巴管和血管破壞，與相鄰的正常組織沒有顯著清晰的邊界[1-2]。當前膠質(zhì)瘤的治療以手術和化療為主，但病情發(fā)展非?？焖?，具有免疫逃逸功能，與正常腦組織沒什么太大差異，即使經(jīng)過長期治療，效果還是不太顯著，復發(fā)率高?；颊?年生存率小于20%[3]。這種情況下，具體的疾病預后和治療的評估變得極為困難，目前，研究基因在膠質(zhì)瘤中的表達和突變成為學者探索膠質(zhì)瘤發(fā)生進展與預后的一條非常重要的途徑，并渴望能夠?qū)ふ业交蛑委煹哪康幕騕4]。

19世紀，Virchow[5]第一次在實驗中看到腫瘤細胞周圍有著很多炎性細胞的現(xiàn)象，由此推出腫瘤的演變可能和炎癥有關。后世其他學者對這一猜想進行了一系列鉆研和論證。炎癥微環(huán)境的產(chǎn)生和維護在腫瘤惡性進化中起著重要作用，而炎癥因子介導的信號路徑是調(diào)節(jié)腫瘤干細胞和腫瘤細胞生成、形態(tài)結(jié)構和自我更新的幕后因素，與腫瘤細胞的無限生長、遠端轉(zhuǎn)移也有很大關系。

張志軍等人經(jīng)過一系列實驗發(fā)現(xiàn)高遷移率族蛋白B1(HMGB1)的表達與腫瘤的發(fā)生、增殖、浸潤、轉(zhuǎn)移和血管系統(tǒng)生成等生物學行為聯(lián)系緊密[6]。且國外[7]已有研究報告稱HMGB1在腦膠質(zhì)瘤中有過表達現(xiàn)象。有學者經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)HMGB1與膠質(zhì)瘤細胞的演變有所關系，敲低HMGB1基因表達，膠質(zhì)瘤細胞生長和增殖也隨之降低; 而過表達的HMGB1被證實對腫瘤的發(fā)展有好處[8]。

HMG在20世紀末才從一種動物的胸腺中發(fā)現(xiàn)，實驗表明它是存在于真核細胞中繼組蛋白之后最多的染色質(zhì)蛋白。因為分子質(zhì)量小而在聚丙烯酰胺凝膠電泳過程中快速移動，在學術上被稱為高遷移率族蛋白[9]。

許多學者研究表明HMGB1在胃癌、鼻咽癌等人類常見的惡性腫瘤中均有過度表達的情況，與多種不同腫瘤細胞發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移及患者預后等都有關聯(lián)[10]。HMGB1表達異常是通過活化NF-Kb來上調(diào)NF-Kb目標基因C-IAP2的表達水平，其產(chǎn)物是一種常見的抗凋亡蛋白，對腫瘤有保護作用還能促進腫瘤細胞的增殖。另一方面，當HMGB1過度表達時，則可以敲低調(diào)亡基因caspase-9和 capase-3的表達,從而降低腫瘤組織細胞調(diào)亡的可能性。同時活化過來的NF-Kb能與MMP-9的關鍵位點反應，能夠極快的加大MMP-9的表達，而MMP-9的極度活化則能夠更加明顯的上調(diào)腫瘤細胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力。Zhao等人經(jīng)過實驗研究發(fā)現(xiàn)HMGB1在多種腫瘤中異常表達，在促炎因子TNF-α/IL-1等細胞因子的刺激下，可從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)，促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展[11]。在細胞內(nèi)的TNF-α/IL-1等又可以被細胞外的促炎因子HMGB1上調(diào)激活。這種相互影響的關系維持著炎癥和腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程。HMGB1與其RAGE受體相互結(jié)合形成復合物，從而啟動許多信號轉(zhuǎn)導機制，如MAPK、NF-KB、PAI、Cdc42等，引起神經(jīng)腫瘤細胞的分化和侵襲[12]。Taguchi[13]等人實驗表明HMGB1與RAGE特異性結(jié)合不但啟動了上述各種信號通路來促進腫瘤的演變，且可以有效促進基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2以及MMP-9的過度活化，而這兩種物質(zhì)的效果則是可以增加細胞的通透性，結(jié)果是加速了腫瘤細胞向遠處侵襲和生長。此外，HMGB1-RAGE信號傳導被阻斷之后，JNK、MAPK、P42/P44的活性被明顯的抑制了，其作用與干擾HMGB1-mRNA的表達相同。

有學者[14]實驗證明HMGB1在腫瘤晚期的表達率高達五分之四，腫瘤早期的表達率卻遠遠不如。這與張元峰[15]等人通過免疫組化結(jié)果進行比較分析的研究相同，還在病理分級中發(fā)現(xiàn)在較高級別的膠質(zhì)瘤中HMGB1的表達顯著高于較低級別的表達率。而這與郭丹[16]等人通過實驗的結(jié)果相一致。這些實驗結(jié)論表明HMGB1可作為膠質(zhì)瘤病理分級診斷及預后如何的重要參考依據(jù)。這也為膠質(zhì)瘤發(fā)病機制、預后與醫(yī)治等提供新的思考方向。

1 晚期糖化終產(chǎn)物的受體(RAGE)

Tripathi[17]等人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤中的異常表達與腫瘤的演變和惡性程度和HMGB1和RAGE的特異性結(jié)合有關。HMGB1過度表達之后與細胞膜上的RAGE特異性反應，能夠上調(diào)細胞增殖及再生的能力，并且有誘導遷移、自噬及損傷的功能[18]。有學者發(fā)現(xiàn)特異性siRNA或RAGE配體下調(diào)RAGE能夠使癌細胞增殖速度加快[19]。有學者經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)HMGB1和RAGE蛋白特異性反應，以此來活化細胞內(nèi)的各種信號通路，從而影響腫瘤的演變，而此時的HMGB1來自細胞外[20]。He等人經(jīng)過實驗證實HMGB1/RAGE信號通路可以和Rac/Cdc42途徑和MAPK/NF-KB途徑相互影響相互制約[21]。腫瘤細胞的侵襲力受p38，JNK，MAPK和p42/p44 MAPK途徑所影響，而這些途徑可以被HMGB1/RAGE復合物所活化。值得一提的是腫瘤細胞的增值、遷移和細胞中的線粒體功能有關，其可以產(chǎn)生ATP,而HMGB1與RAGE的結(jié)合可以上調(diào)ATP的生成來調(diào)控腫瘤細胞的演變，而一旦干擾HMGB1-RAGE軸的效果，我們可以很明顯的觀察到ATP生成速度減慢，隨之腫瘤的生長遷移被抑制[20]。

2 腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)

Yin等人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)外源性TNF-α可以調(diào)控膠質(zhì)瘤細胞的活性，使膠質(zhì)瘤細胞滅活從而失去活性，卻不會影響正常的腦細胞功能，并提出使用TNF-α后能抑制p53突變型的活化來抑制腫瘤細胞，而可以促進p53野生型活化來誘導腫瘤細胞的凋亡，因此可以推測TNF-α強大的滅癌作用可能是和p53的改變來影響膠質(zhì)瘤細胞的滅活。因此很多人認為TNF-α是最有前景和希望的抗癌藥物，但是因為它有著令人難以解決卻致命的副作用，還沒有在臨床上大批量的使用。但由于其獨特的抗癌作用，使研究者們嘗試使用各種方法使用已達到治愈腫瘤的效果，比如聯(lián)合用藥等。Iwasaki[22]等發(fā)現(xiàn)TNF-α和Tamoxufen的聯(lián)合用藥對膠質(zhì)母細胞瘤有更強的治療性，同時也避免了高劑量的毒副反應。有研究發(fā)現(xiàn)當HMGB1作用人內(nèi)皮細胞時，其粘性因子的表達量上調(diào)同時腫瘤壞死因子TNF-α的表達量也增加[23]。

近年來有研宄證明HMGB1通過改變P65/P50異源二聚體的結(jié)構上調(diào)TNF-α及其它的一些炎性因子的表達[24]。HMGB1和TNF-α相互影響，延續(xù)調(diào)控炎癥反應。抗HMGB1抗體能抑制巨噬細胞中TNF-α因子的合成[25]。別良峰[26]等經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)在0.1～50 mg/L范圍內(nèi)單核細胞培養(yǎng)基內(nèi)的刺激增加分泌，而將濃度在50 mg/L以上HMGB1加入到單核細胞培養(yǎng)基內(nèi)時，THB1細胞則大量凋亡，致使分泌TNF-α大幅度減少。這此項研究實驗里，在膠質(zhì)瘤中，TNF-α表達和HMGB1的表達量成反比，也就是說TNF-α表達一旦增高HMGB1的表達則會降低。

3 核因子激活的B細胞的K-輕鏈增強(NF-KB)

惡性腫瘤、炎癥反應、自身免疫性疾病和病毒感染已被證明與NF-KB的異常和不受控制的表達有關[27]。NF-KB通過刺激活化一些細胞增殖、生存相關因子，如C-IAP-1、C-LAP-2、TRAF1等而抑制細胞的調(diào)亡。而這些抗凋亡細胞因子又可以刺激活化下游的caspase8，繼續(xù)發(fā)展發(fā)揮抗調(diào)亡的效果。NF-KB的激活可以促進TNF-α、IL-1等細胞因子的表達增加，而這些因子的上調(diào)又負反饋的增加NF-KB的活性。NF-KB抗凋亡的主要機制也是通過調(diào)控抗凋亡基因及其表達產(chǎn)物來發(fā)揮效果的。BCL2、JNK、TNFR等因子都參加了NF-KB活化后抗細胞調(diào)亡過程，其機制可能與BCL2、JNK、TNFR基因的過表達能力有關[28]。HMGB1能夠刺激NF-KB的活性，NF-KB活性增加可以抑制腫瘤細胞的凋亡，機制大概是HMGB1過表達可抑制 caspase-9和caspase-3活性，從而抑制腫瘤細胞凋亡[29]。

現(xiàn)有證據(jù)表明HMGB1能通過RAGE激活NF-KB也能通過TLR-2和TLR4活化NF-KB[30]，但也不排除其他受體參與該途徑。深入研究表明，NF-KB 可多途徑介導HMGB1的誘導和調(diào)控過程，因而有研究中抑制NF-KB的表達及活性后，實驗動物腦組織內(nèi)HMGB1基因的表達或活性不同程度的受到影響。HMGB1激活NF-KB蛋白，NF-KB促進HMGB1，二者互相協(xié)同，促進腫瘤發(fā)生發(fā)展得到多方面的證實。

4 討論與展望

膠質(zhì)腫瘤已經(jīng)逐漸成為了一直困擾廣大腫瘤病人及其主治醫(yī)師的重要健康問題,它甚至嚴重威脅到人們的健康和日常生活質(zhì)量。本文總結(jié)了炎癥因子HMGB1與膠質(zhì)瘤演變之間的關系。綜述了HMGB1與RAGE結(jié)合,NF-KB與TNF-α等相互影響激活相關信號通路促進腫瘤進演變的分子機制，并且HMGB1作為一種重要炎癥因子,其蛋白的異常表達及其下游信號通路的異常對于膠質(zhì)瘤細胞表觀基因組和生物學特性的影響是極為廣泛的,隨著對HMGB1研究的深入和技術的發(fā)展,有助于研發(fā)有效性更高、副作用更小的藥物,為膠質(zhì)瘤治療提供新的選擇。